DE2943835A1 - NON-CHROMATE CONVERSION COATINGS - Google Patents
NON-CHROMATE CONVERSION COATINGSInfo
- Publication number
- DE2943835A1 DE2943835A1 DE19792943835 DE2943835A DE2943835A1 DE 2943835 A1 DE2943835 A1 DE 2943835A1 DE 19792943835 DE19792943835 DE 19792943835 DE 2943835 A DE2943835 A DE 2943835A DE 2943835 A1 DE2943835 A1 DE 2943835A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solution according
- acid
- solution
- coating
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 60
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 36
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 28
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 17
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 13
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 9
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 7
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 7
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001003 triarylmethane dye Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 2
- WHMDKBIGKVEYHS-IYEMJOQQSA-L Zinc gluconate Chemical compound [Zn+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O WHMDKBIGKVEYHS-IYEMJOQQSA-L 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011478 zinc gluconate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011670 zinc gluconate Substances 0.000 claims description 2
- 229960000306 zinc gluconate Drugs 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims 2
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical group C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 208000004998 Abdominal Pain Diseases 0.000 claims 1
- 208000002881 Colic Diseases 0.000 claims 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M crystal violet Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1[C+](C=1C=CC(=CC=1)N(C)C)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 claims 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims 1
- LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L potassium sodium L-tartrate Chemical group [Na+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 claims 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 claims 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 claims 1
- 239000001476 sodium potassium tartrate Substances 0.000 claims 1
- 235000011006 sodium potassium tartrate Nutrition 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical class [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008237 rinsing water Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 3
- -1 lithium silicates Chemical class 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 2
- ROVRRJSRRSGUOL-UHFFFAOYSA-N victoria blue bo Chemical compound [Cl-].C12=CC=CC=C2C(NCC)=CC=C1C(C=1C=CC(=CC=1)N(CC)CC)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 ROVRRJSRRSGUOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004028 SiCU Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000008043 acidic salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Cr+3] VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011328 necessary treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 230000001256 tonic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
- C23C22/53—Treatment of zinc or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
2^438352 ^ 43835
RC-H57-MO12 -6-RC-H57-MO12 -6-
DAIlT INDUSTRIES IHC., Paramus, Hew Jersey / USADAIlT INDUSTRIES IHC., Paramus, Hew Jersey / USA
Zusatz zum Patent (Patentanmeldung RC-1 433-HO1 2Addendum to the patent (patent application RC-1 433-HO1 2
"Nichtchromatkonvcrnionsbeschichtungen" und"Non-Chromate Convolution Coatings" and
Zusatz r-ura Patent (Patentanmeldung RC-1 4ö5-11012Addition r-ura patent (patent application RC-1 4ö5-11012
11Ni chtchroroatkonversionr.be Schichtungen 11 Nonchroroatkonversionr.be stratifications
beide vom gleichen Tageboth of the same day
Ni entehromatkonversionsbeSchichtungenNi entehromat conversion coatings
Die Bildung von ChromatbeSchichtungen außerhalb der Maschine auf Oberflächen von verschiedenen Metallen wie Zink und Cadmium ist gegenwärtig die am meisten verwendete übliche Technik, um den Metall gesteigerte Glanz- und Iiorrosionswiderstandsfähiglceit zu verleihen. In einem typischen Verfahren werden die I-Jetallwerkstüclce in eine saure Lösung eingetaucht, die sechswertige Chromverbindungen enthält, äio rait dem IJetall reagieren und dabei die Ausfällurig einer komplexen gelähnlichen Beschichtung oder eines Films von dreiwertigem Chrom und eingeschlossenen löslichen Verbindungen von sechswertigero Chrom auf der Metalloberfläche verursachen. Die beschichteten Yterkstücke werden dann gespült und unter kontrollierten Bedingungen getrocknet.The formation of chromate coatings outside the machine occurs Surfaces made from various metals such as zinc and cadmium currently the most widely used common technique to obtain the Metal increased gloss and corrosion resistance to lend. In a typical process, the I-Jetallwerkstüclce immersed in an acidic solution containing hexavalent chromium compounds contains, aio rait the IJetall react and thereby the Abusive of a complex gel-like coating or one Films of trivalent chromium and trapped soluble compounds of hexavalent chromium on the metal surface. The coated Yterk pieces are then rinsed and dried under controlled conditions.
Zahlreiche ernsthafte Nachteile haften allen diesen Chronatkonversionsbeschichtungsverfahren an. Einer derselben ist die relativ kurze Lebensdauer des Verfahrensbades ausgedrückt in Einheiten an spezifischer überzogener Oberfläche pro Voluceneinheit des Bades. Der Hauptgrund für die kurze Lebensdauer ist die kmti-Numerous serious disadvantages are inherent in all of these chronate conversion coating processes at. One of these is the relatively short life of the process bath in terms of units of specific coated surface per unit volume of the bathroom. The main reason for the short service life is the kmti-
0300 1 9/08890300 1 9/0889
—Π——Π—
nuierliche Ausbildung von gelöstem dreiwertigen Chrom in der; Bad, dar. von den Oxidations-Reduktionsreaktionen herrührt, die zwischen dew I-j'etall und den seehswertigen Chrom stattfinden.detailed formation of dissolved trivalent chromium in the; Bad, arises from the oxidation-reduction reactions that between dew I-j'etall and the sea-worthy chromium.
Dreiwertige3 Chrom ict eine Verunreinigung in den Verfahre;-!, die die Beschicntungswirksarakeit beeinträchtigt. So wird, wenn eine verminderte -üeschichtungswirksamkeit beobachtet wird, oder wenn die Verunreinigungen bis zu einem vorbereiteten Stand ausgebaut sind,eine Verfahren si ör-,ung dieses Typs mindestens teilweise mit frisch hergestellter Lösung ersetzt und schließlich vollständig zugunsten eines frischen Baden verworfen.Trivalent 3 chromium ict an impurity in the process; - !, the the effectiveness of the coating is impaired. So if a decreased coating effectiveness is observed, or if the impurities expanded to a prepared state are at least partially involved in a process of this type Replaced freshly made solution and finally discarded completely in favor of a fresh bath.
Die Ausbringung der erschöpften Lösung ist als Verschwendung anzusehen, da die lösvng noch beträchtliche Anteile an sechswertigem Chrom enthält. liicht nur der Verlust an diesen Werten tr"gt bedeutend zu den Gesamtkosten des Beschichtungsverfahrenr. "bei, sondern das Ausbringen der erschöpften Lösung muß zu diesen Kosten addiert werden, da die Lösungen beträchtliche Abfallbehandlungsprobleme mit sich bringen. Sechswertiges Chrom ist stark tonisch und muß zu dreiwertigem Chrom reduziert werden, Z..B.. durch Reaktion mit Ilatriumhydrosulfit oder JTatriumOisuifit und es wird danach aus der Lösung durch Zugabe \Ton Alkalien, wie Natriumcarbonat oderl'alk niedergeochlagen. !lach Lntw:.lcr3-rung des Niederschlages und Absetzen oder Filtrieren muß der kcn-.zentrierte Schlamm von dreiwertigem Chromhydroxid in speziell bezeichnete Zonen ausgebracht werden, da dreiwertiges Chrom noch zu toxisch ist, um als Aufschüttung verwendet zu werden. Ieträchtliche Abfallbehandlungserfordernisse von verbrauchte;) Spülwässern ergeben sich auch durch das Einbringen von toxischen Chemikalien aus dem Verfahrensbad in die nachfolgenden Spülwässer. Obgleich es zusammengefaßte Verfahren für die Reoxidation und Regeneration der erschöpften Chroratlösun.ren und der Spülwässer gibt, ergibt sich für den kleinen betriebThe application of the exhausted solution is to be regarded as a waste, since the solution still contains considerable proportions of hexavalent chromium. It is only the loss of these values that "adds significantly to the total cost of the coating process", but the depletion of the exhausted solution must be added to these costs as the solutions present significant waste treatment problems. Hexavalent chromium is highly tonic and must be reduced to trivalent chromium, Z..B .. by reaction with Ilatriumhydrosulfit or JTatriumOisuifit and thereafter niedergeochlagen from the solution by adding \ T on alkalis, such as sodium carbonate oderl'alk. According to the answer : To remove the precipitate and to settle or filter, the trivalent chromium hydroxide, which is concentrated in the center, has to be spread in specially designated zones, since trivalent chromium is still too toxic to be used as an embankment. Considerable waste treatment requirements for used rinsing water also result from the introduction of toxic chemicals from the process bath into the subsequent rinsing water. Although there are summarized processes for the reoxidation and regeneration of the exhausted chromate solutions and the rinsing water, this results for the small business
0300 1 9/08890300 1 9/0889
') U /, O \: 'IC') U /, O \: ' IC
ν* ν!ν * ν!
—Ο——Ο—
daß die entwickelten raffinierter, und komplizierten Technik-?! weder praktikabel 1JOCh ökonomisch vertretbar zur Lötung dier.or Abfallbchand] ungsprobleme sind.that the developed more refined, and complicated technology- ?! neither practicable 1 JOCh economically justifiable for solving the problems of waste handling.
In den llauptpatont (Patentanmeldung RC-1 /\ 55-1-101 2In the llauptpatont (patent application RC-1 / \ 55-1-101 2
"iiiehtchromri."i;ko'iTvernio:ii;bcschichtunr:--'i" vom gleichen Tage) '.-,'ird eine neue nicht-toxische KonversiorsbeGchichtungGlcsung beschrieben, die u η faßt .',Schwefelsäure, V.'aGcerstof fpero.Tid , ein löblichen Silicat, rjo'./ie einen prii.r'ren Prot-iotor, d.h. besti:.·.:- te Organophorir.horvcrbindungen zur weiteren Steigerung: der ITorrocionnfcr.tigl:.eit der mit der Lösung behandelten Hetalloberflachen."iiichtchromri."i; ko ' i Tvernio: ii; bcschichtunr: -' i "from the same day) '.-,' a new non-toxic conversion coating solution is described which summarizes. ', sulfuric acid, V.' aGcerstof fpero.Tid, a laudable silicate, rjo './ ie a prime prot-iotor, ie certain: Solution treated metal surfaces.
Obgleich die saure Silicat-"Lösung" eine wahre Lösung sein kann oder auch nicht, sondern vielmehr in Form eines Hydrosols vorliegen kann, wird zur: Zwecke dieser Erfindung der Ausdruck "Lösung" gebraucht, un ein Hydrosol sowie auch eine wahre Lösung zu umfar.celloAlthough the acidic silicate "solution" can be a true solution or not, but rather in the form of a hydrosol can, for the purposes of this invention, the term "Solution" used to encompass a hydrosol as well as a true solution
Zusätzlich zu der Bildung von iieschichtungen von ausgezeichneten Eigenschaften ergeben sich auch viele andere wichtige Vorteile der Krfindun^ die nachfolgend beschrieben sind. Eine" dor selben ist die pußeroröcntiich lange Lebensdauer der üeschichtungslöGiing, v;o sie zugunsten eir.er frischen Lösung vorv/orf?r: wird. Fs wurde gefunden, daß die Lösungen zur Behandlung von bis zu annähernd 18b m'" spezifisoher Oberfläche pro 1 geeignet sind, was weit überlegen gegenüber riam typischen T:.'ert von c.nnähernd 20 r/, '/1 ist, der mit den üblichen Chroaatbeschichtun:;^- bädern erhalten wird.In addition to the formation of layers of excellent properties, there are many other important advantages of the invention which are described below. A ". Dor is the same long life of the pußeroröcntiich üeschichtungslöGiing, v; o they favor eir.er fresh solution VorV / orf r: is Fs has been found that the solutions for the treatment of up to approximately 18 b m '" spezifisoher surface area per 1 are suitable, which is far superior to the typical T : .'ert of approx. 20 r /, '/ 1 , which is obtained with the usual chroaat coating baths.
Ein weiterer und verwandter Vorteil liegt darin, daß, abgesehen von einigem Aufbau von gelöstem Metall in der Lösung hier keine nachteiligen irebenr>rcdukte gebildet und v;vhre:iä des Gebrauche; angehäuft werde:], wie es der !"all mit den üblichen UhronatbeschichtungslöGungen ist, in denen sich dreiwertiges Chrom sehrAnother and related advantage is that, apart from some build-up of dissolved metal in the solution, no disadvantageous residues are formed here and v; v hre: iä of use; will be accumulated:] as it is! "all with the usual clock-month coating solutions in which trivalent chromium is very
0 2 3 0 19/0889
ORIGINAL INSPECTED0 2 3 0 19/0889
ORIGINAL INSPECTED
-schnell aufbaut.- builds up quickly.
-Der wesentlichste Vorteil jedoch ist die nicht-to :ische iiaiur den Systems, was sehr stark die Abfallausbringung der erschöpften Lösung1-·!"! aus dem KonversiEnsbesohiehtungcverfahren erleichtert. Spülwässer können üblicherweise ohne irgendeine erforöcrliche Behandlung ausgebracht werden. Die erschöpften Beschichtungsbäder werden mv mit Kalk --jur :ieutralisation und Entfernung von gelösten i-j'o !;all-Ioncn und Phosphor als ein iiiederceh?.ug behandelt, liach Absetzen oder anderer Abtrennung kann die flüssige Phase sicher in die allgemeinen Abzugskanäle eingsbracht werden, während der entwässerte Schlamm, der hauptsächlich aus Siüeaten zusammengesetzt ist, in die Gemeindeschuttablagen eingebracht wej.'den kann.-The most essential advantage, however, is the non-to: ische iiaiur the system, which greatly facilitates the waste removal of the exhausted solution 1 - "!"! From the conversion process. Rinsing water can usually be applied without any necessary treatment. The exhausted coating baths are mv with lime - legal: neutralization and removal of dissolved i-j'o!; all ions and phosphorus treated as a deposition, after settling or other separation, the liquid phase can be safely introduced into the general drainage channels, during the dewatered sludge, which is mainly composed of sludge, can be placed in the municipal debris dump.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist,eine neue Konversionsbeschichtung zu schaffen und eine I-iethode zu ihrer Ausbildung, wobei die !Beschichtung Ulanz und weiter verbesserte Korrosionsfestigkeit ergibt.One object of the present invention is a new conversion coating to create and a method for their training, with the! coating Ulanz and further improved Corrosion resistance results.
Ein weiterer Gegenstand liegt darin, eine nicht-toxische Beschichtungslösun^ zu schaffen, die eine überlegene Korrosionswiderstondsfähigkeit für iJetalloberflachen ergibt.Another object is to provide a non-toxic coating solution to provide superior corrosion resistance for iJetal surfaces.
Ein weiterer Gegenstand besteht darin, glänzende, dekorative Werkstücke von überlegener Korrosionsfestigkeit zu schaffen.Another object is to create shiny, decorative workpieces of superior corrosion resistance.
Dies ergibt sich im einzelnen aus der folgenden Beschreibung und den Beispielen.This can be seen in detail from the following description and the examples.
Erfindungsgemäß wird eine neue Konversinnsbeschichtungslösung geschaffen, die umfaßt eine wäßrige Lösung von etwa 0,2 g/l bis etwa 45 g/l freier U2SO^, von etwa 1,5 g/l bis etwa 53 g/l H2O2, von etwa 3 g/l bis etwa 33 g/l SiO2 und etwa 0,15 g/l bisAccording to the invention, a new conversion coating solution is created which comprises an aqueous solution of about 0.2 g / l to about 45 g / l of free U 2 SO ^, of about 1.5 g / l to about 53 g / l of H 2 O 2 , from about 3 g / l to about 33 g / l SiO 2 and from about 0.15 g / l to
0300 19/0889
ORIGINAL INSPECTED0300 19/0889
ORIGINAL INSPECTED
29435:529435: 5
etwa 10 g/l Mindestem:; einer dor nachfolgend auseinandergesetzten Organophosphorverbinclungsprorriotoren und etwa 2 g/l bis etwa 20 g/l mindestens eines sekundären Proniotors ausgewählt aus der C'ruppe bestehend aus Ascorbinsäure, Borsäure, Uluconsäure, Glykolsäure, V/oinsb'ure und Salzen dieser Säuren,wobei die organische Phosphorverbindung die folgende allgemeine Formel besitzt: about 10 g / l minimum :; one dor explained below Organophosphorus compound promoters and about 2 g / L to about 20 g / l of at least one secondary proniotor selected from the C group consisting of ascorbic acid, boric acid, uluconic acid, Glycolic acid, acidic acid and salts of these acids, the organic Phosphorus compound has the following general formula:
worin X eine Gruppe der i'ormel Z.O - P - 0Z0 istwherein X is a group of the formula ZO - P - OZ 0
1 Il 2 ο 1 Il 2 ο
in der Z. und '/,^ unabhängig voneinander Wasserstoff, iiatriun oder Kalium bedeuten;in which Z. and '/, ^ are independently of one another hydrogen, iiatriun or potassium;
ro ist 0 oder 1;ro is 0 or 1;
ρ ist 0 oder 1;ρ is 0 or 1;
η -; q ist (a) 1 wenn ρ = 0 oderη -; q is (a) 1 if ρ = 0 or
(b) gleich der ^ahl der verfügbaren Bindungen herrührend von up, wenn ρ = 1;(b) equal to the number of available bonds resulting from up when ρ = 1;
R1 ist (aj ci~ca Alkyl oder C1-C. hydroxysubstituiertes Al
kyl und p=0; und
(b) C,-C. Allrylen oder C-i-C. hydroxysubstituiertesR 1 is (aj c i ~ c a alkyl or C 1 -C. Hydroxy-substituted alkyl and p = 0; and
(b) C, -C. Allrylene or CiC. hydroxy substituted
Alkylen und ρ = 1;
Rp ist ausgewählt aus (a) α= , in = 1Alkylene and ρ = 1;
Rp is selected from (a) α =, in = 1
(b) =ii(CH2)rir= , m = 1 und r ist eine(b) = ii (CH 2 ) r ir =, m = 1 and r is one
ganae Zahl von 2 bis 6 ixc) =ii(CII2)2 . N . (CHg)2N= , m = 1ganae number from 2 to 6 i x c) = ii (CII 2 ) 2 . N (CHg) 2 N =, m = 1
(d) C1-C. Alkylen oder C1-C, hydroxysubstituiertes Allcylen, ra = 0 odsr 1(d) C 1 -C. Alkylene or C 1 -C, hydroxy-substituted alkylene, ra = 0 or 1
030019/0889030019/0889
Di e SiOp-lConponente liegt gewöhnlich in >'orrn einer; löslichen Silcats VOi1, z.B. iJatriunsilicat oder Kaliumsilicat von vorbestimmten Gehalten a;. SiO2 und iJa^O oder K?0o Die J-jOlverhältr.: s-BO von SiOp su entweder Iia?0 oder K, O liegen im allgemeinen zwischen 1 und 4 und es ist bevorzugt, solche Silicate zu verwenden, worin das iiolverivütnis nindestens etwa 1,8 und vorzugsweise mindestens etwa 2,2 beträgt. Ammonium- oder Lithiumsilicate sind auch noch zur Schaffung der SiCU-Komponenten verwendbar. The SiOp component usually lies in>'orrnone; soluble silicates VOi 1 , for example iJatriunsilicate or potassium silicate of predetermined contents a ;. SiO 2 and iYes ^ O or K ? 0 o The J-jOlverhältr .: s-BO from SiOp su either Iia ? O or K, O are generally between 1 and 4 and it is preferred to use those silicates in which the iiolverivütnis is at least about 1.8 and preferably at least about 2.2. Ammonium or lithium silicates can also be used to create the SiCU components.
Beispiele für Organophosphorverbindungcn schließen ein C.-C^ Alky!phosphonsäuren , C-. -C . Hydroxyalkylenphosphonsäuron , Amino-tri-C. -C .-alkylenphosphonc:Auren , Cp-C„ yQln,rlen-diarnintctra-(O1-C.-alkylenphosphonsäuren), Diäthylentriaminpenta-(C.-C.-allrylenphospiionKMuren) v/ie die sauren oder neutral!.on Natrium- oder Kaliumnalze irgendeiner der oben aufgciührten rhcpp'ion säuren, i-i.ydrojryäthyliden-i , 1-diphosphons:;ure ist die bevorzugte Verbindung.Examples of organophosphorus compounds include C -C alkyl phosphonic acids, C -C. -C. Hydroxyalkylenephosphonic acid, amino-tri-C. -C. -Alkylenphosphonc : auras, Cp-C "yQln, r len-diarnintctra- (O 1 -C.-alkylenephosphonic acids ) , diethylenetriaminepenta- (C.-C.-allrylenphosphiionKMuren) v / ie the acidic or neutral! .On sodium or Kaliumnalze any of the above aufgciührten rhcpp'ion acids, ii.ydrojryäthyliden-i, 1-diphosphonic:; ure is the preferred connection.
Pie sekunderen Additive können entweder in saurer i'orn oder als Salze z.13. vom natrium, Kalium, Zink, etc. bereitgestellt './erden. Pie secondary additives can be either in i'orn or as acidic Salts z.13. provided by sodium, potassium, zinc, etc.
Die Lösung ist leicht herzustellen, d.h. indem man zuerst genügend Schwefelsäure zu wenigstens einem größeren Teil des Au:"-füllwacsers unter Rühren zugibt, um den gewünschten Gehalt ?n frei er Schwefelsäure ru gev.'-hrleisten und dabei in Rechnung stellt, daß ein gewisser i'eil der freien Säure nachfolgend durch die rIa?0 oder K^O Anteile, die mit dem Silicat eingeführt we::'.en, neutralisiert wird . Das Silicat wird unter Rühren zu der gekühlten sauern Lösung zugegeben, bis es vollständig dispergiert ist. Die verbleibenden Komponenten werden dann zugegeben. Vorzugsweise wird das Peroxid zuletzt zubegeben, jedoch k?nn die- ;<ugabefolge ohne jeden schädlichen Effekt geändert werden, vorausgesetzt, daß das Silicat mit Schwefelsäure angesäuertThe solution is easy to prepare, ie by first adding sufficient sulfuric acid to at least a larger part of the Au: "filling wax with stirring in order to achieve the desired content of free sulfuric acid and thereby taking into account that a certain i'eil the free acid below, we through the RIA? 0 or K ^ O units introduced with the silicate :: '. en, is neutralized. the silicate is added with stirring to the cooled sour solution until fully dispersed The remaining components are then added. Preferably the peroxide is added last, but the order of addition can be changed without any detrimental effect, provided that the silicate is acidified with sulfuric acid
030019/0889 ORIGINAL INSPECTED030019/0889 ORIGINAL INSPECTED
m* w H \s ν' ν. *J m * w H \ s ν 'ν. * J
wird. vor dep Mischen nit den Wasserstoffperoxid, da sonst eine Peroxidzersetzung stattfindet.will. before mixing with the hydrogen peroxide, otherwise one Peroxide decomposition takes place.
Die "bevorzugten Konzentrationen dieser Verbindungen in der wäßrigen Lösung betragen von etwa 1,8 g/l bis etwa 18 g/l an freier H2SO-, von etwa 7 g/l bis etwa 29 g/l H2O2, von etwa 8 g/l bis etwa 18 g/l SiO2, etwa 0,5 bis etwa 2 g/l des prinären Organophosphorpronotors unn etwa 3 bis etwa 10 g/l des vorausgehend erwähnten sekundären Protmtors.The "preferred concentrations of these compounds in the aqueous solution are from about 1.8 g / l to about 18 g / l of free H 2 SO-, from about 7 g / l to about 29 g / l of H 2 O 2 , from about 8 g / L to about 18 g / L SiO 2 , about 0.5 to about 2 g / L of the primary organophosphorus promoter, and about 3 to about 10 g / L of the aforementioned secondary promoter.
Um den überzogenen Werkstücken ansprechende und dauerhafte Farben zu verleihen, ohne schädlich die Korrossionswiderstandsfähigkcit der Beschichtung oder die Stabili tat der Beschichtungslösung zu beeinflussen ist es, wie gefunden wurde, notwendig, kationische Triarylmethanfarbstoffe zu verwenden, die früher hauptsächlich bei der Färbung von ITaturfasern wie Papier, Baumwolle, Wolle, Seide et^„ verwendet wurden« Üblirhe Uetallfarbstoffe oder Konversionsbeschichtungsfarbstoffe beeinträchtigen entweder die Stabilität des Systems oder verleihen der Beschichtung keine Farbe.In order to give the coated work pieces attractive and permanent colors without damaging the corrosion resistance To influence the coating or the stability of the coating solution, it has been found necessary to cationic triarylmethane dyes that used to be used mainly when coloring IT natural fibers such as paper, Cotton, wool, silk and other metallic dyes were used or conversion coating dyes either impair or impart the stability of the system Coating no color.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Triarylmethanfarbstoffe sind aus dem Stand der Technik gut bekannt und werden als separate generische Gruppe von Farbstoffen mit einem Colour Index (C.I.) im Bereich von 42,COO bis 44,999 bezeichnet. Sie sind in einer weiten Farbvarietäf. sowohl in fester Form wie auch als wäßrige Lösung-kcnsentrate mit Feststoffgehalten typischerweise im Bereich von 40 bis 50 5& im Handel erhältlich. Der WiTkS.*?-!"?1 Anteil an iem aer Eeschichtungslösung zuzugebenden Farbstoff hängt ersichtlicherweise von der gewünschten Farctiefe ab. Typischerweise liegt dieser Anteil zwischen etwa 0,05 und etwa 2 g/l.The triarylmethane dyes used in accordance with the invention are well known in the art and are referred to as a separate generic group of dyes having a Color Index (CI) in the range of 42.COO to 44.999. They come in a wide variety of colors. Both in solid form and as aqueous solution seeds with solids contents typically in the range from 40 to 50% are commercially available. The WiTkS. *? -! "? 1 proportion of the dye to be added to the coating solution obviously depends on the desired depth of color. This proportion is typically between about 0.05 and about 2 g / l.
Die Lösung ist wertvoll zur Ausbildung von Konversinsbeschich-The solution is valuable for training conversational
0300 19/08890300 19/0889
tungen auf zahlreichen metallischen Oberflächen wie denen von Zink, Cadmium, Silber, Kupfer, Aluminium, iiagnesium und Zinklegierungen. on numerous metallic surfaces such as those of Zinc, cadmium, silver, copper, aluminum, magnesium and zinc alloys.
Die meist gebräuchliche Anwendung liegt jedoch bei der Ausbildung von Beschichtungen auf zinkplattierten Artikeln wie zinkplattierten Stahlartikeln. Die Zinkplattierung versieht den Stahl mit kathod.ischera Schutz gegen Korrosion und die Xonversionsbeschichtung verbessert weiter die Korrosbnswiderstr.ndsfähigke.it, reduziert die Anfälligkeit gegen Fingerabdrücke und verbessert das Aussehen durch chemisches Polieren des Artikels und durcii die dem Farbstoff verliehene Farbe. Es ist wesentlich, daß der zinkplattierungsbelag vor der Beschichtung relativ glatt und feingekörnt ist und daß die Dicke des Plattierungsbelages mindestens 0,005 mn beträgt, da eine gewisse ; etallentfernuiig stattfindet, wenn der Film gebildet ist. D^e bevorzugte Plattierungsdicke beträgt zwischen etwa 0,003 mn und etwa 0,02 mm.The most common application, however, is in training of coatings on zinc plated articles such as zinc plated Steel articles. The zinc plating provides the steel with cathodic protection against corrosion and the conversion coating further improves the corrosion resistance and capability. reduces the susceptibility to fingerprints and improves the appearance by chemical polishing of the article and by the color imparted to the dye. It is essential that the zinc plating coating prior to coating is relatively smooth and fine-grained and that the thickness of the plating coating is at least 0.005 mn, as a certain; etallemfernuiig takes place when the film is formed. D ^ e preferred Plating thickness is between about 0.003 mm and about 0.02 mm.
Üblicherweise erfolgt die Ausbildung der Konversionsbeschichtung unmittelbar nach der letzten Spülung in dem Plattierungszyklus So werden die frisch plattierten Artikel innerhalb einer Zeitdauer von etwa 5 Sekunden bis etwa 300 Sekunden in die Lösung eingetaucht, die bei Raumteraperaturen gehalten wird, ^um Erhalt bester Resultate wird die Rauchbehandlung innerhalb einer Zeitdauer von etwa 20 Sekunden bis etwa 50 Sekunden in einen Bad durchgeführt, das bei Temperaturen nicht unter etwa 20 C und nicht über etwa 350O gehalten wird. Die Beschichteten Artikel werden nachfolgend gespült, zuerst in kaltem Wasser und dann kurz in warmem Wasser zur Unterstützung der Trocknung der Filme. Die Heißwasserspülung hat eine Temperatur in Bereich vcn etwa 600C bis etwa 700C. Die Endstufe d2s Beschichtungsverfahren s ist eine i'rocknungsstufe, die durch jedes IJittsl erfolgen kann,das wed?r dsn weichen oder eher schwachen Film abreibt, noch ihn übermäßigen Temperaturen aussetzt, d.h. TemperaturenUsually, the conversion coating is formed immediately after the last rinse in the plating cycle.For example, the freshly plated articles are immersed in the solution, which is kept at room temperatures, within a period of about 5 seconds to about 300 seconds, in order to obtain the best results, the smoke treatment carried out within a period of about 20 seconds to about 50 seconds in a bath which is kept at temperatures not below about 20 C and not above about 35 0 O. The coated articles are then rinsed, first in cold water and then briefly in warm water to aid in the drying of the films. The hot water rinse has a temperature in the range vcn about 60 0 C to about 70 0 C. The final stage d2s coating process s is a i'rocknungsstufe which may be by any IJittsl that wed? Abrades r dsn soft or rather weak film, yet it exposing to excessive temperatures, that is, temperatures
030019/0889030019/0889
höhcrals etv/a VO0C. Die Verwendung von zirkulierender V'armP.uft odor einen GeblH.se sind Beispiele von geeigneten i-iitteln bei der Trocknungsoperation, nach den 'i'rocknen sind die üeschichtungcn völlig widerstandsfähig gegenüber der Beschädigung durch Abrieb und erfordern im allgemeinen nicht das 12- bis 24-ctündigo Altern, das mit den gebräuchlichen Chroraatbeschichtung en notwendig i.jt.Höhcrals etv / a VO 0 C. The use of circulating air or a fan are examples of suitable agents in the drying operation; after drying, the layers are completely resistant to damage from abrasion and generally do not require the 12- to 24-hour aging that is necessary with the usual chromate coatings.
Die ent stehendon Beschichtungen besitzen sehr gute Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, wie mit dem anerkannten beschleuniten Korrosionsfest ASi'iJ 13-117-64 bestimmt wird.The resulting coatings have very good resistance against corrosion, as determined with the recognized accelerated corrosion resistance ASi'iJ 13-117-64.
Während des Verlaufs des Bcschichtungsverfahrcns verarmt die Lösung sowohl ar freier Schwefelsäure wie auch an Y.rasserstoffperoxid und muß ergänzt werden. Daher sollte eine Überwachung dieser Werte auf normaler Basis durchgeführt werden, ura zu gewährleisten, daß die betreffenden Konzentrationen nicht unter ihre Iünima fallen und um die zur l.^änzung notwendigen Anteile zu bestimmen, i^reie Schwefelsäure kann durch übliche Sitrierungsmethodcrn unter Verwendung von Natriumhydroxid oder durch pH-13estimmungon bestirnt werden. Um die freie Schwefelsäure innerhalb des breiten Lereichs von etwa 0,2 bis etvza 45 g/l zu halten, sollte der pii--V,rert zwischen etwa 0,5 und etv/a 3,5 und vorzugsweise zwischen etwa 1,0 und etwa J5,0 eingeregelt werden, was annähernd einer Konzentration an freier Schwefelsäure von etwa 1,8 bis etwa 18 g/l entspricht. Die Wasserstoffperoxidkonzentration wird vorteilhafterweise durch ü'c liches Titrieren rat Ceramnoniumsulfat überwacht. Der Sil5cat-(SiOg)-verbrauch ist relativ gering im Vergleich mit dom Verbrauch sowohl an freier Schwefelsäure wie auch an Wasserstoffperoxid und im allgemeinen ist weder eine Überwachung (die durchgeführt werden kann unter Verwendung von z.B. colorinetrischen Verfahren wie die Reaktion von Silcat mit Araraoniun-During the course of the solution Bcschichtungsverfahrcns both ar free sulfuric acid impoverished as well as to Y. r asserstoffperoxid and must be supplemented. Monitoring of these values should therefore be carried out on a normal basis to ensure that the concentrations concerned do not fall below their limits and to determine the proportions necessary for supplementation or can be determined by pH-13 determination. To keep the free sulfuric acid within the broad range of about 0.2 to about 45 g / l, the pii - V, r ert should be between about 0.5 and about 3.5, and preferably between about 1.0 and about J5.0, which corresponds approximately to a concentration of free sulfuric acid of about 1.8 to about 18 g / l. The hydrogen peroxide concentration is advantageously monitored by means of a common titration of ceramnonium sulfate. The Sil5cat (SiOg) consumption is relatively low compared to the consumption of both free sulfuric acid and hydrogen peroxide and in general neither monitoring (which can be carried out using e.g. colorinetric methods such as the reaction of Silcat with Araraoniun-
03001 9/0889
ORlGlNAl. INSPECTEP03001 9/0889
ORlGlNAl. INSPECTEP
roolybdat zur Bildung einer gelb gefärbten Holybdonilicntlör.". r. j roolybdate to form a yellow colored hollybdonil goat. ". r. j
noch die Ergänzung während der praktischen Lebens^u;r dec ■ Beschichtungsbades erforderlich. Die Geschwindigkeiten dec Verbrauchs (d.h. der prozentuale Abfall in der Konsentration pro Zeiteinheit), der primären und sekundären Zusätze ist, wie gefunden wurde, annähernd von gleicher Ordnung wie der Verbrauch an Wasserstoffperoxid. Daher werden die Ergänzungen der Lösungen mit diesen Zusätzen geeigneterweise gleichzeitig nit der Wnsserstoffperoxidergänzung in zu der Wasserstoffpcroxicirjga"be proportionalen Anteilen durchgeführt. Der Farbstoff erfordert, wenn er anwesend ist, im allgemeinen nicht eine Ergänzung während der praktischen Lebensdauer des Beschichtungrbades. Eine Überwachung der Farbtiefenqualität der Beschichtung wird leicht durch visuelle Betrachtung des beschichteten Artikels und Vergleich gegenüber einer Bezugsfarbe durchgeführt.nor the addition during practical life ^ u; r dec ■ Coating bath required. The speeds dec consumption (i.e. the percentage decrease in the consentration per unit of time), the primary and secondary additives is, as has been found, approximately of the same order as the consumption of hydrogen peroxide. Therefore, the supplements of the solutions with these additives are suitably nit at the same time the hydrogen peroxide supplement in to the hydrogen precursor proportional shares carried out. The dye, when present, does not generally require supplementation during the practical life of the coating bath. Monitoring the depth of color quality of the coating becomes easy by visual inspection of the coated article and comparison is carried out against a reference color.
Di« folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im einzelnen.The following examples explain the invention in detail.
Die allgemeinen in den Beispielen verwendeten Verfahrensweisen zur Herstellung der Beschichtungslösungen, der Testprober, ur.d der Ausbildung der Beschichtungen sind im folgenden beschrieben. The general procedures used in the examples for the preparation of the coating solutions, the test probes, ur.d the formation of the coatings are described below.
Die wäßrigen Beschichtungslösungen werden jeweils so hergestellt, .daß sie 2,4 g/l freie Schwefelsäure, 16,2 g/l SiO2, 11,7 g/l H2O2 und 0,35 g/l einer 1-llydroxyäthyliden-i ,1-diphosphonsäure enthalten. Der SiOp-Bestandteil wurde in Form von natriunoilicat (SiO2 = 33,2 # Gew./ Gev.; ΐ;&20 = 13,85 jS Gew./ Gew.; zugegeben und ein ausreichender Überschuß an Schwefelsäure wird vorgesehen, um die angegebenen Gehalte an freier H2SO. nach j.ieutralisierung des ITa2O in dem uatriurasilicat zu ergeben.The aqueous coating solutions are each prepared in such a way that they contain 2.4 g / l free sulfuric acid, 16.2 g / l SiO 2 , 11.7 g / l H 2 O 2 and 0.35 g / l of a 1-llydroxyethylidene -i, 1-diphosphonic acid contain. The SiOp component was added in the form of sodium silicate (SiO 2 = 33.2 # w / w; ΐ; & 2 0 = 13.85 jS w / w; and a sufficient excess of sulfuric acid is provided to keep the given contents of free H 2 SO after neutralization of ITa 2 O in the uatriurasilicate.
Standard-iiull-Zellstahltafeln (10 cm χ 6,8 cm χ 0,03 cm) wurden mit Zink plattiert unter Verwendung eines Cyanidelektrolyten.Standard iiull cell steel panels (10 cm 6.8 cm 0.03 cm) were made plated with zinc using a cyanide electrolyte.
030019/0889
ORIGINAL INSPECTED030019/0889
ORIGINAL INSPECTED
iiach kräftigen Spülen und Trocknen wurden die Proben dann 40 Sekunden lang iu die Beschiehtungslöcung eingetaucht, die "bei Raurotcr.iporatur geaalten wurde. Die "behandelten Proben wurden dann in Yiasser gespült und dann mit heißer Gebläseluft getrocknet. After vigorous rinsing and drying, the samples were then washed For 40 seconds iu dipped the coating solution "was exposed to Raurotcr.iporatur. The" treated samples were then rinsed in yiasser and then dried with hot forced air.
Die getrockneten beschichteten Testproben wurden dann ueschleirnigtcn Salr^spraykorrosionstesten in Übereinstimmung nit AS'i'iJ i'est B-117--64 unterworfen. Die Teste wurden in vercchicdenen Zeitdo.uorn, d.h. 6, 16, 24 und 30 Stunden durchgeführt. Wach jedera Tont wurden die Proben auf Auftreten von Korrosion nach einer Bewertungsskala von 1 bis 10 (1 starke Korrosion, 10 keine Kor?:osion; geprüft.The dried coated test samples were then sanded Salr ^ spray corrosion tests in accordance with nit AS'i'iJ i'est B-117-64 subject. The tests have been carried out in a vercchicdenen Time schedule, i.e. 6, 16, 24 and 30 hours. After every tone, the samples were checked for corrosion according to a rating scale from 1 to 10 (1 severe corrosion, 10 no Kor?: Osion; checked.
Bp i πυ i e .1 e 1 b i s^B p i πυ ie. 1 e 1 b is ^
DxJ günstigen Wirkungen von Borsäure und zjinkgluconat als sekundäre Additive werden in diesen Beispielen geneigt. Die allgemein Yorausstehend beschriebenen Yerfahrensv/eisen'wurden befolgt mit der Ausnahme, daß die Lösung der Beispiele 2 und 3 auch die Additive enthielt^ die in Tabelle 1 angegeben sind, die die Resultate der an den glänzenden beschichteten Testproben durchgeführten Korrocionsteste enthält.The beneficial effects of boric acid and zinc gluconate as secondary additives are inclined in these examples. The procedures generally described above were followed with the exception that the solutions of Examples 2 and 3 also contained the additives set out in Table 1, which contains the results of the corrosion tests performed on the glossy coated test samples.
Kons.
g/lAdd.
Cons.
g / l
€ Std. 24 3t<3, jAfter the corrosion
€ hrs. 24 3t <3, y
le 1Control
le 1
le 2Control
le 2
le 3Control
le 3
natZiinkgluco-
nat
030019/0889
ORIGINAL INSPECTED030019/0889
ORIGINAL INSPECTED
Beispielc 4 bio .12 Example c 4 bi o .12
In dieser Serie von Experimenten enthielten alle Beschichtun^nlösungon Triarylmethanfarbstoffe zusätzlich zu den sekundären Additiven nach Tabelle 2. Diese verwendeten Farbstoffe waren eine llischung von E.I. DuPont de xienours1 flüssigen !Farbstoffen Victoria Pure Blue IiOP Lösung (0, 2 ml/1, Basic Blue 7, C.I. 42,595) und Paper Blue R Liquid (0,1 ml/1, Basic "violett "J C.I. 42,555).In this series of experiments all coating solutions contained triarylmethane dyes in addition to the secondary additives according to Table 2. These dyes used were a mixture of EI DuPont de xienours 1 liquid dyes Victoria Pure Blue IIOP solution (0.2 ml / 1, Basic Blue 7, CI 42,595) and Paper Blue R Liquid (0.1 ml / 1, Basic "violet" J CI 42,555).
Die Resultate der Forrosionstests an den glänzenden, gefärbten, beschichteten Testproben sind in Tabelle 2 gezeigt.The results of the erosion tests on the shiny, colored, coated test samples are shown in Table 2.
Konz.
g/lAdd.
Conc.
g / l
16 Std.extent
16 hours
24 St. 30 Std.after corrosion
24 hours 30 hours
TartratKaliuru-iiatriu'.ij
Tartrate
kai Sulfat (ITa gluconate +
kai sulfate (
(1) Der Anteil an kin in 3,2 g ZnSO^, in 0,5 1° Zn Gluconat.(1) The proportion of kin in 3.2 g ZnSO ^, in 0.5 1 ° Zn gluconate.
ist äquivalerris equivalent
0300 19/08890300 19/0889
Claims (29)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US95581278A | 1978-10-30 | 1978-10-30 | |
US06/045,162 US4225351A (en) | 1979-06-04 | 1979-06-04 | Non-chromate conversion coatings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2943835A1 true DE2943835A1 (en) | 1980-05-08 |
Family
ID=26722447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792943835 Ceased DE2943835A1 (en) | 1978-10-30 | 1979-10-30 | NON-CHROMATE CONVERSION COATINGS |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1134726A (en) |
DE (1) | DE2943835A1 (en) |
FR (1) | FR2440413A1 (en) |
GB (1) | GB2032465B (en) |
IT (1) | IT1124815B (en) |
NL (1) | NL7907964A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1228000A (en) * | 1981-04-16 | 1987-10-13 | David E. Crotty | Chromium appearance passivate solution and process |
US9677031B2 (en) | 2014-06-20 | 2017-06-13 | Ecolab Usa Inc. | Catalyzed non-staining high alkaline CIP cleaner |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5210834A (en) * | 1975-06-02 | 1977-01-27 | Nippon Packaging Kk | Surface treatment of metal |
-
1979
- 1979-09-20 GB GB7932620A patent/GB2032465B/en not_active Expired
- 1979-10-04 CA CA000337053A patent/CA1134726A/en not_active Expired
- 1979-10-29 IT IT26890/79A patent/IT1124815B/en active
- 1979-10-29 FR FR7926748A patent/FR2440413A1/en active Granted
- 1979-10-30 NL NL7907964A patent/NL7907964A/en not_active Application Discontinuation
- 1979-10-30 DE DE19792943835 patent/DE2943835A1/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2440413A1 (en) | 1980-05-30 |
IT1124815B (en) | 1986-05-14 |
IT7926890A0 (en) | 1979-10-29 |
CA1134726A (en) | 1982-11-02 |
GB2032465B (en) | 1982-09-29 |
GB2032465A (en) | 1980-05-08 |
FR2440413B1 (en) | 1982-07-02 |
NL7907964A (en) | 1980-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3213384A1 (en) | AQUEOUS ACID SOLUTION AND METHOD FOR THE TREATMENT OF RECEIVABLE METAL SUBSTRATES FOR THE AWARD OF A PASSIVATION FILM | |
DE3812076C2 (en) | ||
DE621890C (en) | Process for the production of layers on objects made of iron and zinc | |
DE3334628A1 (en) | SURFACE TREATMENT FOR ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS | |
DE2206180A1 (en) | Final rinse aid containing permanganate for metal coatings | |
DE2943833A1 (en) | NON-CHROMATE CONVERSION COATINGS | |
DE2943835A1 (en) | NON-CHROMATE CONVERSION COATINGS | |
DE1091401B (en) | Process for activating phosphate coatings | |
DE693832C (en) | Bath and process for the electrolytic production of zinc coatings | |
DE2239581A1 (en) | SOLUTION AND METHOD FOR APPLYING COATINGS TO ZINC OR ZINC ALLOYS | |
DE485622C (en) | Method of treating iron and steel objects | |
DE1496823B1 (en) | Process for the galvanic deposition of corrosion-resistant, three-layer nickel or nickel-cobalt alloy coatings on metals | |
DE349227C (en) | Process for coloring metallic surfaces | |
DE69325035T2 (en) | COMPOSITION AND METHOD FOR TREATING TINNED STEEL PLATES | |
DE3335009A1 (en) | METHOD FOR ELECTROLYTIC GALVANIZING STEEL | |
DE2943834A1 (en) | NON-CHROMATE CONVERSION COATINGS | |
DE2439202C3 (en) | Alkaline aqueous bath for etching aluminum and aluminum alloys | |
DE1621096C3 (en) | Aqueous bath containing essentially hexavalent chromium ions and process for the cathodic formation of corrosion-resistant layers on metal surfaces | |
AT144637B (en) | Process for anodic treatment of objects made of aluminum or aluminum alloys. | |
DE1810030A1 (en) | Process for the treatment of a copper protective layer with an underlying, reflective silver layer | |
DE2244489B2 (en) | Process for coating the surface of products that are made of pure zinc or cast zinc or have a galvanic zinc coating with a colorless passivating layer | |
DE1621554A1 (en) | Process for removing oxide films from surfaces made of copper and copper alloys | |
DE1521854C (en) | Process for applying a coating from surfaces containing zinc or zinc alloys | |
DEP0049430DA (en) | Process for the production of protective layers on aluminum and aluminum alloys | |
DE967919C (en) | Process for coloring oxidized aluminum and its alloys with inorganic compounds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8131 | Rejection |